Особенное место в Turbo Pascal занимают циклы. Их начинают изучать сразу же после отработки навыков ввода-вывода информации на экран. Ведь большинство задач сводится к тому, что циклы с параметром и другие конструкции помогают облегчить написание и функционирование определенного блока программы.
Разновидности циклов
Всего различают три разновидности:
- с параметром,
- с предусловием,
- с постусловием.
Циклы с параметром, иначе их называют For … to … do или For … downto …. do, многократно повторяют определенную последовательность действий. В принципе, и другие разновидности используются с этой же целью, только в for-цикле заранее известно количество шагов.
В двух других конструкциях (While и Repeat) количество итераций изначально неизвестно. Поэтому при изучении задания уже необходимо понимать, какой цикл будет использован.
Основные определения по теме
Циклы с параметрами – многократно повторяющиеся итерации. Счетчик – основной показатель, с помощью которого выполняется заданная конструкция. Границы промежутка показывают, в каких пределах будут выполняться те или иные итерации. Кстати, совершенно не обязательно, чтобы начальное значение было равно 1. Пользователь самостоятельно задает обе границы промежутка. Тело цикла – набор команд, для которых уже определено количество повторений.
Понятие «циклы с параметрами» означает, что в данной конструкции проверяется условие, после чего выполняется набор итераций. Счетчик увеличивается (или уменьшается), и все повторяется. Тело цикла будет задействовано до тех пор, пока условие истинно.
For … to … do: алгоритм работы, синтаксис
Как уже было сказано, циклы с параметром используются в задачах, в которых указан «промежуток», в котором предстоит работать. Так, это может быть массив чисел, дней недели, строк стихотворения и т. д.
Выделяют 2 вида конструкции: на увеличение счетчика и на его уменьшение. Первая конструкция будет прописана следующим образом:
for исх.переменная := граница 1 to граница 2 do
begin
тело цикла;
end;
Здесь: исх. переменная объявляется пользователем в начале программы или блока; граница 1 и граница 2 – начальное и конечное значение промежутка; в теле цикла прописывается ряд действий, которые должны выполняться программой. Необходимо помнить, что если тело цикла содержит всего 1 команду, тогда операторные скобки begin…end можно опустить. В таком варианте конструкции счетчик, а именно <исх.переменная>, будет увеличиваться с шагом, равным 1.
for исх.переменная := граница 1 downto граница 2 do
begin
тело цикла;
end;
Здесь же исх. переменная будет уменьшаться с шагом, равным 1.
Схема работы цикла с параметром For … to … do будет выглядеть следующим образом:
- Задается значение верхней границы промежутка, т. е. граница 2.
- Исх.переменной присваивается значение параметра граница 1.
- Проходит проверка условия: исх.переменная ≤ граница 2.
- При получении результата True (Истина) выполняется тело цикла.
- Счетчик увеличивается на шаг, равный 1.
- Выполнение пунктов 3-5 происходит ровно до того момента, пока условие истинно: исх.переменная > граница 2. Как только это произошло, происходит выход из цикла и управление передается команде, следующей за данной конструкцией.
В For … downto … do алгоритм работы схож с вышеуказанным, за исключением некоторых пунктов:
- В 3-м пункте проверяется условие: исх.переменная ≥ граница 2.
- В 5-й строчке алгоритма счетчик уменьшается на 1.
- В 6-м пункте команды 3-5 будут выполняться до тех пор, пока не будет удовлетворено условие: исх.переменная < граница 2.
Все остальное аналогично в обоих алгоритмах работы.
Блок-схема цикла с параметром
Циклы с параметром имеют следующий вид блок-схемы (хотя выше она уже была представлена). Здесь же показана упрощенная организация конструкции.
Основные требования к циклу с параметром
Циклы с параметрами требуют определенного рода условий.
- Счетчик и границы промежутка (т. е. исх.переменная, граница 1 и граница 2) должны принадлежать одному типу данных. Если имеется лишь совместимость между начальным и конечным значениями отрезка и исходной переменной, то программа может повести себя неправильно, поскольку границы будут преобразованы по типу данных исходного параметра.
- Тип данных, которому должны принадлежать значения параметров, должен быть целочисленным. Крайне не рекомендуется использовать вещественный тип.
- Изменять значение параметра исх.переменная в теле цикла принудительно нежелательно. Иначе пользователь с трудом сможет отследить возможные появившиеся ошибки.
- В отличие от других видов циклов, в For … to … do или For … downto … do шаг не может меняться на параметр, отличный от 1.
Turbo Pascal: как выйти из цикла
Нередко встречаются задачи, в которых происходит зацикливание, т. е. проверяемое условие всегда истинно. Процедура Break помогает выйти из циклов с предусловием, постусловием, параметром. Т. е. их работа прекращается досрочно.
Циклы с параметром в паскале (программирование которых предполагает «извечную» истинность условия) можно остановить с помощью Continue. Здесь работа налажена следующим образом: текущая итерация досрочно заканчивает свое выполнение, управление передается следующей команде, но без выхода из цикла.
Процедура Exit необходима для того, чтобы завершить работу того или иного блока в программном коде. Ее вызывают внутри процедуры (функции) и в тот же момент, исполнение этого «куска» немедленно прекращается. Если же Exit находится в основном блоке программы, тогда она завершает свою работу.
Процедура Halt сводит принцип функционирования к следующему: полностью оканчивается работа программы.
Примеры заданий с решением
Пользователю будет полезно после изучения темы «Циклы с параметром в паскале» примеры сначала изучить, а затем тренироваться писать код самостоятельно. Простые задачи помогают будущему программисту узнавать теорию в практике, а затем успешно ее применять. По теме «Циклы с параметром» примеры задач с решением можно найти легкие и сложные. Здесь представлены 3 задачи, в которых разбираются алгоритмы работы и даются пояснения и комментарии к каждому решению.
Задача 1
Дан двумерный массив натуральных чисел в диапазоне [0..199], выбранных случайно. Найти количество всех двузначных чисел, сумма цифр которых кратна 2.
Алгоритм действий:
- Создать двумерный массив.
- Проверить каждое число на соответствие условиям:
a) если 9 < Х < 100, то разделить его нацело на 10 посредством div;
b) выделить вторую цифру числа посредством деления через mod;
c) сложить выделенные цифры;
d) поделить посредством mod заданную сумму на 2;
e) если результат будет равен 0, то счетчик увеличивается на 1.
Задача 2
Дан одномерный массив целочисленных элементов. Найти количество положительных чисел.
Алгоритм действий:
- Создать массив целочисленных элементов, созданных посредством randomize.
- В цикл с параметром вложить условный оператор IF, который будет проверять заданный элемент на соответствие условию: Х>0.
- Если условие выполняется, то счетчик увеличивается на 1.
- После цикла следует вывести на экран получившееся значение счетчика.
Данные, указанные в скобках {}, являются комментариями. В строке 11 можно вывести массив на экран двумя способами: оставить пробел между числами либо отвести под каждый элемент определенное количество ячеек (в данном случае их 5).
В строке 12 переменную counter можно увеличить также двумя способами: либо к предыдущему значению прибавить 1, либо воспользоваться стандартной функцией Inc.
Задача 3
Дана квадратная матрица. Найти количество положительных элементов, находящихся на главной диагонали.
Пояснения:
В массиве чисел главная диагональ тянется из верхнего левого угла в правый нижний. Особенностью ее является тот факт, что индексы строки и столбца совпадают. Поэтому достаточно организовать 1 цикл для перехода по строкам без перебора остальных элементов.
Алгоритм действий:
- Создать квадратную матрицу.
- Присвоить переменной, ответственной за подсчет положительных элементов, значение «0».
- Составить цикл по созданию квадратной матрицы.
- Организовать цикл по проверке условия: если число на главной диагонали >0, тогда счетчик увеличивается на 1.
- После окончания действия цикла на экран вывести значение переменной, хранящей количество положительных элементов.
Противостояние двух языков программирования: С и Turbo Pascal
Как правило, уважающий себя программист знает несколько языков. К примеру, это могут быть С++, Turbo Pascal, Delphi, Java и т. д. Противостояние двух из них было ярко выражено еще в 80-е гг. (С и турбо паскаль). В конце ХХ века такая же борьба наблюдалась между Си++ и Java.
В виртуальном пространстве среди трех десятков языков программирования можно выделить три самые яркие пары, противостояние которых поражало величайшие умы киберпространства: алгол-60 и фортран, Pascal и C, Java и С++. Конечно, эти ощущения субъективные, но в тот или иной период один из пары был лидером. Это объяснялось требованиями промышленности и необходимости в том или ином программном продукте. В 70-х гг. «управлял миром» фортран, в 80-х – Turbo Pascal, в 90-х – С++. Конечно, ни один из них не «умер». Скорее, они преобразовались в усовершенствованные программные продукты.
При изучении языков программирования можно заметить, что в некоторых темах синтаксис схож. Так, циклы с параметром в C аналогичны подобным конструкциям в Pascal, за исключением некоторых моментов.
Интересно, что разработчики Turbo Pascal (Старый Свет) пользовались результатами наработок американских ученых, в то время как в Новом Свете активно применяли итоги исследований европейских специалистов. В Европе разработчики ратуют в большей степени за чистоту и компактность языков программирования, а американские умы склоняются больше к использованию новомодных веяний в написании кода.
